一種波紋板透鏡及照明裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種波紋板透鏡，包括一透鏡本體，透鏡本體具有一入射面、一出射面，以及連接于入射面和出射面的周邊之間的側(cè)面，光源位于入射面的入光側(cè)，入射面和/或出射面形成波紋結(jié)構(gòu)，波紋結(jié)構(gòu)由一Y軸高度等差漸變且X軸周期恒定的類正弦曲線沿Z軸方向拉伸有限長度形成，或者由一Y軸高度恒定且X軸周期等差漸變的類正弦曲線沿Z軸方向拉伸有限長度形成，光源發(fā)出的入射光經(jīng)過波紋板透鏡配光后在平行于所述X軸方向被拉伸，形成條狀光斑。通過上述波紋板透鏡對入射光進行調(diào)整，可以對入射光進行精細(xì)配光形成強度漸變或均勻的帶狀輸出光斑或者預(yù)定強度分布的光斑，進而豐富其應(yīng)用范圍，滿足不同場合的需求。
【專利說明】
-種波紋板透鏡及照明裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于照明技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種波紋板透鏡及照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，L抓燈具作為綠色照明的主體被廣泛應(yīng)用，隨著應(yīng)用的迅速發(fā)展，對燈光的 精準(zhǔn)配光要求也越來越受到追捧，用戶越來越注重?zé)艄獾馁|(zhì)量，有的要求高均勻度，有的要 求區(qū)域輝度漸變等，對燈具配光提出了嚴(yán)格的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種波紋板透鏡，旨在實現(xiàn)高精細(xì)的均勻或輝度漸變 配光，滿足不同場合的需求。
[0004] 本發(fā)明是運樣實現(xiàn)的，一種波紋板透鏡，包括一透鏡本體，所述透鏡本體具有一入 射面、一出射面，W及連接于所述入射面和出射面的周邊之間的側(cè)面，光源位于所述入射面 的入光側(cè)，所述入射面和/或出射面形成波紋結(jié)構(gòu)，所述波紋結(jié)構(gòu)由一 Y軸高度等差漸變且X 軸周期恒定的類正弦曲線沿Z軸方向拉伸有限長度形成，或者由一 Y軸高度恒定且X軸周期 等差漸變的類正弦曲線沿Z軸方向拉伸有限長度形成，所述光源發(fā)出的入射光經(jīng)過所述波 紋板透鏡配光后在平行于所述X軸方向被拉伸，形成帶狀光斑。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種照明裝置，包括光源和所述的波紋板透鏡。
[0006] 本發(fā)明通過上述波紋板透鏡對入射光進行調(diào)整，其波紋結(jié)構(gòu)可W對入射光進行精 細(xì)配光形成帶狀光斑，例如長條形或者楠圓形等等，根據(jù)既定的入射光的類型(光束形狀和 強度分布等)對波紋結(jié)構(gòu)的深度和間距進行調(diào)整，模擬出光狀態(tài)，可W獲得高精準(zhǔn)配光的輸 出光束，對均勻入射的光束進行配光可W獲得強度漸變的輸出光斑，對不均勻的入射光束 進行配光可W獲得均勻的輸出光斑或者預(yù)定強度分布的輸出光斑，進而豐富其應(yīng)用范圍， 滿足不同場合的需求。
【附圖說明】
[0007] 圖1是本發(fā)明實施例提供的波紋板透鏡及光源的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[000引圖2是本發(fā)明實施例提供的波紋板透鏡的A區(qū)域局部放大圖；
[0009] 圖3是本發(fā)明實施例提供的波紋板透鏡的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖4是本發(fā)明實施例提供的波紋板透鏡的光路圖一；
[0011] 圖5是本發(fā)明實施例提供的波紋板透鏡的光路圖二；
[0012] 圖6是本發(fā)明實施例提供的波紋板透鏡的配光效果圖。
【具體實施方式】
[0013] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0014] 需要說明的是，當(dāng)元件被稱為"固定于"或"設(shè)置于"另一個元件，它可W直接在另 一個元件上或者間接在該另一個元件上。當(dāng)一個元件被稱為"連接于"另一個元件，它可W 是直接連接到另一個元件或間接連接至該另一個元件。
[0015] 還需要說明的是，本發(fā)明實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念 或是W產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。
[0016] 請參閱附圖1~3,本發(fā)明實施例提供一種波紋板透鏡，用于配光，W獲得均勻或漸 變的帶狀光斑。該波紋板透鏡包括透鏡本體01，該透鏡本體Ol具有一入射面011、一出射面 012，W及連接于入射面011和出射面012的周邊之間的側(cè)面013，光源02位于透鏡本體01的 入射面Oll側(cè)，入射面Oll和出射面012之一形成波紋結(jié)構(gòu)03,或者入射面Oll和出射面012均 形成波紋結(jié)構(gòu)03,該波紋結(jié)構(gòu)03是由若干凸棱與凹槽平行交替排布構(gòu)成的，也就是由一Y軸 高度等差漸變且X軸周期恒定的類正弦曲線沿Z軸方向拉伸有限長度形成，或者由一 Y軸高 度恒定且X軸周期等差漸變的類正弦曲線沿Z軸方向拉伸有限長度形成，X、Y、Z軸為=維直 角坐標(biāo)系的=個軸，即，該波紋結(jié)構(gòu)03可W是波紋深度不變，而間距漸變，也可W是波紋深 度漸變，而間距不變。光源02發(fā)出的入射光經(jīng)過該波紋板透鏡配光后，在平行于X軸方向（即 垂直于波紋延伸方向）被拉伸擴散，如圖4,而在Z軸方向（即平行于波紋延伸方向）不被拉伸 或者角度變化很小，如圖5，進而輸出光束可形成帶狀光斑。
[0017] 通過上述波紋板透鏡對入射光進行調(diào)整，其波紋結(jié)構(gòu)03可W對入射光進行精細(xì)配 光形成帶狀光斑，例如長條形或者楠圓形等等，根據(jù)既定的入射光的類型(光束形狀和強度 分布等)對波紋結(jié)構(gòu)03的深度和間距進行調(diào)整，模擬出光狀態(tài)，可W獲得高精準(zhǔn)配光的輸出 光束，對均勻入射的光束進行配光可W獲得強度漸變的輸出光斑，對不均勻的入射光束進 行配光可W獲得均勻的輸出光斑或者預(yù)定強度分布的輸出光斑，進而豐富其應(yīng)用范圍，滿 足不同場合的需求。
[0018] 作為一種優(yōu)選的實施例，波紋結(jié)構(gòu)03設(shè)置于出射面012上，入射面Oll為平面，且和 出射面012的基面(波紋結(jié)構(gòu)03的Y軸坐標(biāo)為0的面)平行，如圖1，整個配光透鏡呈平板狀。在 其他實施例中，波紋結(jié)構(gòu)03可W設(shè)置于入射面Oll上，出射面012為平面，和入射面Oll的基 面平行，整個配光透鏡呈平板狀。在另一實施例中，入射面Oll和出射面012可W都形成波紋 結(jié)構(gòu)03,且入射面Oll和出射面012平行，且波紋結(jié)構(gòu)03取向相同，W進一步增大擴散角度。 在另一實施例中，入射面Oll和出射面012的波紋結(jié)構(gòu)03的取向也可W不同，W獲得在預(yù)定 方向上擴散的出射光。在另一實施例中，入射面Oll可W是曲面，出射面012形成波紋結(jié)構(gòu) 03,或者出射面012是曲面，入射面Oll形成波紋結(jié)構(gòu)03。
[0019] 如圖3所示，該波紋結(jié)構(gòu)03為Y軸高度等差漸變且X軸周期恒定的波紋結(jié)構(gòu)03,隨著 Y軸高度的增大，對應(yīng)的出射光的偏折角度也增大，出射光的擴散程度較大，進而對應(yīng)的光 強度較小。因此，當(dāng)采用均勻入射光時，對應(yīng)Y軸高度的漸增，其出射光強度減弱，光斑由Y軸 高度由高到低的方向逐漸增強，形成漸變強度分布。
[0020] 進一步地，該波紋結(jié)構(gòu)03是由Y軸高度等差漸變且X軸周期恒定的類正弦曲線沿著 Z軸方向拉伸形成，該類正弦函數(shù)的表達(dá)式為：
a);
[0021] 其中，i是取值個數(shù)n中的第i個取值，n為大于I的正整數(shù);Y是波紋結(jié)構(gòu)的Y軸坐標(biāo)； b是固定振幅值;P是等差變化的可變振幅;初相位為V2;a是Y軸偏距;X是波紋結(jié)構(gòu)的X軸坐 標(biāo);X是正弦曲線公式中的自變量;該類正弦曲線是將n個坐標(biāo)(XQ)，Y(i))按照正弦曲線形 式依次連接確定的曲線。
[0022] 具體地，本實施例通過調(diào)整正弦曲線的振幅變化來實現(xiàn)控制曲線在Y軸的位移量， X取值范圍是(0~15031 )，取值間隔V10，則X的取值個數(shù)n為1500; i為[1，n ]中的整數(shù);a = 34;b = 0.05;p = 1 inspace(0.7，1.0，n)，即是將0.7~1.0均分為n等分，依次取值。由上述參 數(shù)生成的=維空間坐標(biāo)如下：
[0023
[0024
[0025]按照上述坐標(biāo)確定的波紋結(jié)構(gòu)03如圖3所示，該波紋板透鏡的配光曲線如圖6所 /J、- O
[00%]在其他實施例中，按照上述設(shè)計思想，該波紋結(jié)構(gòu)03還可W是由Y軸高度恒定且X 軸周期等差漸變的類正弦曲線沿著Z軸方向拉伸形成的結(jié)構(gòu)，X軸周期越大，對應(yīng)出射光的 發(fā)散角度越小，對于均勻入射光，對應(yīng)的光強度越大。整個配光透鏡的輸出光斑由X軸周期 由小到大的方向逐漸增大，形成強度漸變的帶狀光斑。
[0027] 具體地，該類正弦函數(shù)的表達(dá)式為：
(i);其中，i是取值個數(shù)n中的第i個取值，n為大于1的正整數(shù);Y是Y軸坐標(biāo);b是固定振幅值； P是等差變化的可變振幅;初相位為V2; a是Y軸偏距;X是X軸坐標(biāo);X是正弦曲線公式中的自 變量;該類正弦曲線是將n個坐標(biāo)(XQ)，Y(i))按照正弦曲線形式依次連接確定的曲線。其 中各參數(shù)也可取上述具體數(shù)值。
[0028] 由W上公式得X(i)W及對應(yīng)的Y(i)值，鏈接各(X(i)，Y(i))坐標(biāo)點得到類正弦波 紋曲線，把該波紋曲線插入3D軟件中，生成波紋板，將波紋板帶入光學(xué)軟件，模擬查看光學(xué) 效果，通過調(diào)試P值取值范圍再生成波紋板看光學(xué)效果，直到調(diào)試滿意為止。
[0029] 在本發(fā)明實施例中，入射光可W是平行光，也可W是具有一定角度的錐形光，其強 度可W是均勻的，也可W是非均勻的，根據(jù)入射光的形態(tài)和強度設(shè)計上述波紋結(jié)構(gòu)03,通過 軟件模擬配光效果，可W確定所需的波紋結(jié)構(gòu)03,進而確定波紋板配光透鏡的結(jié)構(gòu)。光源02 優(yōu)選為Lm)燈珠，其數(shù)量不限。進一步地，還可W在Lm)燈珠的出射方向設(shè)置一調(diào)光器件，將 光束初步收窄再通過波紋板配光透鏡進行配光。
[0030] 本發(fā)明實施例提供的波紋板透鏡適用于各種照明燈具中，尤其是需要精細(xì)配光并 形成帶狀光斑的場合，其可W根據(jù)需要調(diào)整波紋板結(jié)構(gòu)實現(xiàn)均勻或漸變照明，具有較佳的 擅染裝飾效果，包括該波紋板透鏡及光源的照明裝置也在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0031] W上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種波紋板透鏡，其特征在于，包括一透鏡本體，所述透鏡本體具有一入射面、一出 射面，以及連接于所述入射面和出射面的周邊之間的側(cè)面，光源位于所述入射面的入光側(cè)， 所述入射面和/或出射面形成波紋結(jié)構(gòu)，所述波紋結(jié)構(gòu)由一 Y軸高度等差漸變且X軸周期恒 定的類正弦曲線沿Z軸方向拉伸有限長度形成，或者由一 Y軸高度恒定且X軸周期等差漸變 的類正弦曲線沿Z軸方向拉伸有限長度形成，所述光源發(fā)出的入射光經(jīng)過所述波紋板透鏡 配光后在平行于所述X軸方向被拉伸，形成帶狀光斑。2. 如權(quán)利要求1所述的波紋板透鏡，其特征在于，未形成所述波紋結(jié)構(gòu)的入射面或出射 面的面型為平面或曲面。3. 如權(quán)利要求1所述的波紋板透鏡，其特征在于，所述波紋結(jié)構(gòu)的Y軸高度等差漸變且X 軸周期恒定，所述Y軸高度越大，對應(yīng)的出射光的偏折角度越大。4. 如權(quán)利要求3所述的波紋板透鏡，其特征在于，所述入射光的強度均勻，所述出射光 的強度沿著所述X軸方向漸變，且所述強度沿著Y軸高度漸增的方向逐漸減小。5. 如權(quán)利要求3或4所述的波紋板透鏡，其特征在于，所述類正弦函數(shù)的表達(dá)式為：其中，i是取值個數(shù)η中的第i個取值，η為大于1的正整數(shù)； Y是波紋結(jié)構(gòu)的Y軸坐標(biāo);b是固定振幅值;ρ是等差變化的可變振幅;初相位為V2;a是Y 軸偏距;X是波紋結(jié)構(gòu)的X軸坐標(biāo);X是正弦曲線公式中的自變量； 所述類正弦曲線是將η個坐標(biāo)(X(i)，Y(i))按照正弦曲線形式依次連接確定的曲線。6. 如權(quán)利要求1所述的波紋板透鏡，其特征在于，所述波紋結(jié)構(gòu)的Y軸高度恒定且X軸周 期等差漸變，所述X軸周期越大，出射光的發(fā)散角度越小。7. 如權(quán)利要求6所述的波紋板透鏡，其特征在于，所述入射光的強度均勻，所述出射光 的強度沿著所述X軸方向漸變，且所述強度沿著X軸周期漸增的方向逐漸增大。8. 如權(quán)利要求6或7所述的波紋板透鏡，其特征在于，所述類正弦函數(shù)的表達(dá)式為： F(Z) ~/>:-(sin( ν(/) + γ)) + α ,X(i) =2p(i)*b*x(i)； 其中，i是取值個數(shù)n中的第i個取值，n為大于I的正整數(shù)； Y是波紋結(jié)構(gòu)的Y軸坐標(biāo);b是固定振幅值;p是等差變化的可變振幅;初相位為V2;a是Y 軸偏距;X是波紋結(jié)構(gòu)的X軸坐標(biāo);X是正弦曲線公式中的自變量； 所述類正弦曲線是將η個坐標(biāo)(X(i)，Y(i))按照正弦曲線形式依次連接確定的曲線。9. 如權(quán)利要求1所述的波紋板透鏡，其特征在于，所述入射光為平行光或發(fā)散光。10. -種照明裝置，其特征在于，包括光源和權(quán)利要求1~9任一項所述的波紋板透鏡。
【文檔編號】F21V5/04GK106016177SQ201610343388
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】肖威, 張勇, 劉曉光, 彭勇
【申請人】深圳磊明科技有限公司